DE112014004208T5

DE112014004208T5 - Integration method and system

Info

Publication number: DE112014004208T5
Application number: DE112014004208.0T
Authority: DE
Inventors: Dirk Schulz
Original assignee: ABB Technology AG
Current assignee: ABB Schweiz AG
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2014-09-11
Publication date: 2016-06-16
Also published as: US10091066B2; WO2015036462A1; US20160182304A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Integrationssystem und -verfahren für eine effizientere Integration von Kommunikationsgeräten in einem dezentralen Gerätemanagementsystem (Device Management System, DMS), das mehrere FDI- und OPC UA-Komponenten umfasst, die auf ein DMS anzuwenden und/oder in ein DMS zu integrieren sind, und Verarbeitungsmittel bereitstellt, insbesondere mindestens eine Feststellungseinheit sowie ausführbare Datenstrukturen, um dezentrale operable Kommunikationsserver und/oder -geräte festzustellen und zu bestimmen, insbesondere unabhängig von ihrem Standort, sozusagen unabhängig davon, ob sie sich innerhalb der Komponenten des DMS befinden, wie zum Beispiel die FDI-Server, die FDI-Clients und OPC UA-Feststellungsserver, oder ob sie in dem Engineering-, Steuerungs- oder Feldnetzwerk eigenständig sind, und betrifft ein entsprechendes DMS, welches das System umfasst und/oder das Verfahren ausführt.The invention relates to an integration system and method for a more efficient integration of communication devices in a decentralized device management system (DMS) comprising a plurality of FDI and OPC UA components to be applied to a DMS and / or integrated into a DMS and providing processing means, in particular at least one determination unit and executable data structures for determining and determining decentralized operable communication servers and / or devices, in particular regardless of their location, so to speak, regardless of whether they are located within the components of the DMS, such as For example, the FDI servers, FDI clients, and OPC UA discovery servers, or whether they are stand-alone in the engineering, control, or field network, and relates to a corresponding DMS that includes the system and / or performs the method.

Description

Die Erfindung betrifft ein Integrationsverfahren und – system für eine effizientere Integration von Kommunikationsgeräten in einem dezentralen Gerätemanagementsystem (Device Management System, DMS) sowie ein Gerätemanagementsystem, welches das Integrationssystem umfasst und/oder das Integrationsverfahren ausführt. The invention relates to an integration method and system for a more efficient integration of communication devices in a decentralized device management system (DMS) as well as a device management system comprising the integration system and / or executing the integration method.

In einem üblichen dezentralen Gerätemanagementsystem (Device Management System, DMS) sind die Systemfunktionen über Server- und Client-Maschinen verteilt, die in der Regel räumlich voneinander entfernt sind. Um ein Gerätemanagement in industriellen Produktionsstätten oder auf Mobil-Clients im Feld zu unterstützen, werden zusätzlich zu den Client-Maschinen noch Kommunikationsgeräte wie zum Beispiel HART FSK-Modems benötigt, d. h. die ebenfalls räumlich von dem Server entfernt sind. (HART = Highway Addressable Remote Transducer; damit ist ein digitales industrielles Automatisierungsprotokoll für die digitale Kommunikation insbesondere von Feldgeräten an einem Anlagenautomatisierungsstandort gemeint). In a typical distributed device management system (DMS), the system functions are distributed across server and client machines, which are typically spatially distant from one another. In order to support device management in industrial production sites or on mobile clients in the field, in addition to the client machines, communication devices such as HART FSK modems are still needed; H. which are also spatially removed from the server. (HART = Highway Addressable Remote Transducer, which means a digital industrial automation protocol for digital communication, especially of field devices at a plant automation site).

Falls DMS-Funktionen, wie zum Beispiel gerätespezifische Business-Logik oder Unterstützung für eingebettete Kommunikation, auf dem Server oder der Server-Maschine gehostet werden, so müssen die Client-seitigen Kommunikationsgeräte und die Server-seitigen Funktionen – bevorzugt in einer unkomplizierten und zuverlässigen Weise miteinander integriert werden. If DMS functions, such as device-specific business logic or embedded communication support, are hosted on the server or server machine, then the client-side communication devices and the server-side functions must be preferred in a straightforward and reliable manner be integrated with each other.

Die Herangehensweisen klassischer Geräteintegrationstechnologien, wie zum Beispiel FDT (Field Device Tool), sind nicht mehr anwendbar, und Technologien der nächsten Generation, wie zum Beispiel FDI (Field Device Integration) spezifizieren keine technischen Lösungen für diese Situation. The approaches of traditional device integration technologies, such as FDT (Field Device Tool), are no longer applicable, and next generation technologies such as FDI (Field Device Integration) do not specify any technical solutions to this situation.

Feldgeräte, wie insbesondere Zählergeräte, Sensoren, Ventile oder Antriebe oder Aktuatoren, sind ein integraler Bestandteil jedes dezentralen Steuerungssystems (Distributed Control System, DCS). Sie führen die Abfühl- und Betätigungsfunktionen aus, die das DCS erfordert, um eine Ahnung oder Vorstellung vom Zustand des zu steuernden Prozesses zu haben. Ohne Feldgeräte wäre das DCS praktisch blind und handlungsunfähig. Diese Feldgeräte müssen parameterisiert und in Betrieb genommen werden, und ihr Funktions- und Betriebszustand muss während des Betriebes der Anlage überwacht werden. Für diese Aufgabe werden Geräte-Tools mit dem Wissen und/oder den Fähigkeiten einer speziellen Kommunikationstechnologie, eines speziellen Gerätes oder einer speziellen Gerätefamilie verwendet. Diese Tools werden entweder als eigenständige Software-Komponenten implementiert, um direkt mit jedem physischen Gerät zu kommunizieren, oder werden als modulare Integrationskomponenten. Field devices, such as in particular counter devices, sensors, valves or drives or actuators, are an integral part of any Distributed Control System (DCS). They perform the sensing and actuation functions that the DCS requires to have an idea of the state of the process to be controlled. Without field devices, the DCS would be virtually blind and incapable of action. These field devices must be parameterized and commissioned, and their operational and operating status must be monitored during operation of the plant. For this task, device tools are used with the knowledge and / or capabilities of a particular communication technology, device, or device family. These tools are either implemented as stand-alone software components to communicate directly with each physical device, or as modular integration components.

Ein Gerätemanagementsystem (Device Management System, DMS) kann als ein Rahmen angesehen werden, in den diese Integrationskomponenten integriert werden können. Das DMS bietet und/oder erfordert definierte Funktionen zu oder von den integrierten Tools, um Funktionen auf Systemebene bereitzustellen, die über die Mittel jedes einzelnen Tools hinausgehen. Dazu können die Darstellung der physischen Feldtopologie und die Integration aller durch das Tool bereitgestellten Benutzerschnittstellen gehören. A device management system (DMS) can be considered as a framework into which these integration components can be integrated. The DMS provides and / or requires defined functions to or from the built-in tools to provide system-level functionality beyond the resources of any single tool. This may include the appearance of the physical field topology and the integration of all user interfaces provided by the tool.

Eine Hauptfunktion oder Hauptaufgabe eines DMS ist das Ermöglichen eines Datenzugriffs der einzelnen Geräte-Tools auf ihre zugehörigen oder entsprechenden Feldgeräte über eine hierarchische Kommunikationsinfrastruktur. A primary function or main task of a DMS is to allow data access of the individual device tools to their associated or corresponding field devices via a hierarchical communication infrastructure.

Eine DMS-Architektur des Standes der Technik stellt Integrationskomponenten für Geräte, die Geräte-spezifisches Knowhow für Parametrisierung und Diagnose besitzen, und Gateways bereit, die zwischen Protokollen übersetzen und in einer modularen Weise realisiert sind. A prior art DMS architecture provides integration components for devices that have device-specific know-how for parameterization and diagnostics, and gateways that translate between protocols and are implemented in a modular fashion.

Die Kommunikation durchquert eine Hierarchie aus eingebetteten Gateway-Tools, die der Feldtopologie von Gateway-Geräten entspricht, die keins oder viele sein können. The communication traverses a hierarchy of embedded gateway tools that corresponds to the field topology of gateway devices, which may be none or many.

Der Übergang zwischen den DMS-Datenstrukturen und der physischen Welt kann über dedizierte Kommunikations-Tools realisiert werden, die Hardwarezugriff auf die erste physische Schnittstelle in der Kommunikationshierarchie haben. The transition between the DMS data structures and the physical world can be realized via dedicated communication tools that have hardware access to the first physical interface in the communication hierarchy.

In einem dezentralen DMS können Gerät, Gateway und Kommunikations-Tools innerhalb mehrerer Client- und Server-Datenstrukturen und/oder Software-Komponenten gehostet werden. In a distributed DMS, the device, gateway, and communication tools can be hosted within multiple client and server data structures and / or software components.

In der Regel gibt es einen einzelnen Server, insbesondere eine redundante Server-Anordnung. Für große Systeme können mehrere Server bereitgestellt werden, aber jeder Server wird nur einer Partition oder einem Teil der Feldtopologie zugewiesen. In general, there is a single server, in particular a redundant server arrangement. For large systems, multiple servers can be deployed, but each server is assigned to only one partition or part of the field topology.

In einem dezentralen DMS können ausführbare Client- und Server-Datenstrukturen in Client- und Server-Maschinen eingesetzt werden. Die Kommunikations-Tools können sogar direkt in den Kommunikationsgeräten implementiert oder auf die Kommunikationsgeräte angewendet werden. In a distributed DMS, executable client and server data structures can be used in client and server machines. The communication tools can even be implemented directly in the communication devices or applied to the communication devices.

In einem eigenständigen oder Einzelknoten-DMS können alle Client- und Server-Funktionen sogar in einer einzelnen Maschine eingesetzt werden. In a standalone or single node DMS, all client and server functions can even be deployed in a single machine.

Insbesondere für eine Ethernet-Kommunikation kann ein Kommunikationsgerät auch innerhalb der Server-Maschine gehostet werden. In particular, for an Ethernet communication, a communication device can also be hosted within the server machine.

Leider müssen in jedem realen System, wie zum Beispiel, wenn ein FDI-DMS verwendet wird, die Client- und Server-Funktionen in Laufzeitmaschinen eingesetzt werden. Bei Verwendung beispielsweise eines FDI-DMS ergeben sich folgende Situationen: Unfortunately, in any real system, such as when using an FDI DMS, the client and server functions must be used in runtime engines. Using, for example, an FDI DMS results in the following situations:

In dezentralen Arbeitsszenarien, wo alle Kommunikationsgeräte mit dem FDI-Server verbunden sind, kann eine eingebettete Kommunikation in direkter und einfacher Weise stattfinden; die FDI-Kommunikationsserver sind in derselben Maschine installiert wie der FDI-Server, und es ist ein Kommunikationsmanager vorhanden, der durch Analysieren des FDI-Informationsmodells den Kommunikationspfad bestimmt. Insbesondere stellt der FDI-Server sicher und sorgt dafür, dass die Kommunikationsgeräte, die kritische Ressourcen darstellen, zwischen allen Benutzern und Clients gemeinsam genutzt werden können. In decentralized work scenarios, where all communication devices are connected to the FDI server, embedded communication can take place in a straightforward and simple manner; the FDI communication servers are installed in the same machine as the FDI server, and there is a communication manager that determines the communication path by analyzing the FDI information model. In particular, the FDI server ensures and ensures that the communication devices, which are critical resources, can be shared between all users and clients.

Das gleiche gilt auch für Einzelknoten-Systeme, wo alle Funktionen in derselben Maschine untergebracht sind. The same is true for single node systems where all functions are housed in the same machine.

Jedoch erfordert ein typisches Produktionsanlagenszenario, dass die Kommunikationsgeräte in den Client-Maschinen zur Verfügung stehen, wo sich auch die physischen Geräte befinden. Diese Clients können ortsfest sein oder können mobile, zeitweilig verfügbare Maschinen sein. However, a typical production plant scenario requires that the communication devices be available in the client machines where the physical devices are located. These clients may be fixed or may be mobile, temporarily available machines.

Zusammenfassend kann man sagen, dass die lokal eingebundenen Kommunikationsgeräte möglicherweise nur zeitweilig verfügbar sind oder zumindest dem verbindenden Client „gehören“ können ‒ aber sie sollten eben gerade nicht zwischen anderen Clients auf anderen Client-Maschinen und anderen Benutzern gemeinsam genutzt werden. Sie verbinden sich mit Geräten, die als Teil einer „operativen“ Feldtopologie ausgelegt sind oder werden, wobei aber zum jeweiligen Zeitpunkt durch eine separate, temporäre Verbindung auf sie zugegriffen wird. Es ist augenscheinlich ineffizient und unnötig, explizit eine zweite, „nicht-operative“ Topologie zur temporären Verwendung anzulegen. In summary, locally-attached communication devices may only be temporarily available or at least "owned" by the connecting client-but they should not be shared between other clients on other client machines and other users. They connect to devices that are or will be designed as part of an "operational" field topology, but are accessed by a separate, temporary connection at the time. It is obviously inefficient and unnecessary to explicitly create a second, "non-operative" topology for temporary use.

Des Weiteren bedeutet dies, dass auch die verbundenen Geräte nur über das lokale Kommunikationsgerät zeitweilig erreichbar sind. Furthermore, this means that the connected devices are only temporarily accessible via the local communication device.

Die Kommunikationsgeräte lokal zu verbinden und trotzdem die entsprechenden Kommunikationsserver auf dem FDI-Server zu installieren, erscheint aus mehreren Gründen keine zufriedenstellende und ratsame Lösung zu sein: Connecting the communication devices locally and still installing the appropriate communication servers on the FDI server does not appear to be a satisfactory and advisable solution for several reasons:

Bei seriellen oder USB-Modems für HART, PROFIBUS, Foundation Fieldbus HART usw. ist der Zugriff auf lokale Hardware erforderlich; dies ist genau der Grund, warum der FDI-Standard Kommunikationsserver als separate Entitäten angibt, die Binärcode enthalten können, um auf Hardware außerhalb der EDD(Electronic Device Description)-Engine zuzugreifen. In diesem Sinn ist es sogar technisch unmöglich, einen Kommunikationsserver in räumlicher Entfernung zum Client zu haben. Serial or USB modems for HART, PROFIBUS, Foundation Fieldbus HART, etc. require access to local hardware; this is exactly why the FDI standard specifies communication servers as separate entities that can contain binary code to access hardware outside the EDD (Electronic Device Description) engine. In this sense, it is even technically impossible to have a communication server at a distance from the client.

In einem dezentralen (aus mehreren Knoten bestehenden) FDI-System, wo FDI-Client und FDI-Server auf mindestens zwei verschiedenen Maschinen untergebracht sind, ist das Umgehen des FDI-Servers für eine Kommunikation auch nicht ratsam: In a decentralized (multi-node) FDI system where FDI client and FDI server reside on at least two different machines, bypassing the FDI server is also not recommended for communication:

Um eine eingebettete Kommunikation entlang einem Pfad in der Topologie zu erreichen, muss der in dem FDI-Server befindliche Kommunikationsmanager Kenntnis von dem, und Zugriff auf den, dezentralen Kommunikationsserver in den Client-Maschinen haben. Da eine Gerätebeschreibung ebenfalls Business-Logik zum Download enthalten kann, ist ein komplettes Umgehen der FDI-Kommunikationsmechanismen vom Client ebenfalls nicht möglich; der Inhalt der Kommunikation muss von innerhalb der EDD-Engine gesteuert werden, die ebenfalls auf dem Server untergebracht ist. In order to achieve embedded communication along a path in the topology, the communication manager located in the FDI server must have knowledge of, and access to, the remote communication server in the client machines. Since a device description can also contain business logic for download, a complete bypass of the FDI communication mechanisms from the client is also not possible; the content of the communication must be controlled by within the EDD engine, which is also located on the server.

Für industrielle Ethernet-Protokolle würde das Abarbeiten einer IP- oder Ethernet-Kommunikation parallel zu dem Client bedeuten, einen (möglicherweise nicht einmal routungsfähigen) Fieldbus-Datenverkehr innerhalb des Engineering-Netzwerks abzuarbeiten. For industrial Ethernet protocols, processing an IP or Ethernet communication in parallel with the client would mean processing (possibly not even routable) Fieldbus traffic within the engineering network.

Dementsprechend wird eine Lösung benötigt, die es Client-seitigen Kommunikationsservern und ihren Kommunikationsgeräten erlaubt, dem Kommunikationsmanager innerhalb des FDI-Servers problemlos verfügbar gemacht zu werden, und insbesondere auf einer separaten, räumlich abgesetzten Server-Maschine eingesetzt zu werden, um die Netzwerkeffizienz und -qualität und/oder die Datenübertragungskapazität zu erhöhen. Dies muss in einer Weise geschehen, dass die temporäre Art und Zuständigkeit der Kommunikationsgeräte durch den jeweiligen Kommunikationsmanager berücksichtigt werden kann. Accordingly, what is needed is a solution that allows client-side communication servers and their communication devices to be easily made available to the communication manager within the FDI server, and more particularly, to be deployed on a separate remote server machine to improve network efficiency and performance. quality and / or increase the data transmission capacity. This must be done in such a way that the temporary nature and responsibility of the communication devices can be taken into account by the respective communication manager.

Somit müssen alle Kommunikationsgeräte und ihre Server zentral bei dem FDI-Server angemeldet werden. Dies führt zu einer Situation, wo auf einen Kommunikationsserver in einem bestimmten Client durch eine Transaktion (wie zum Beispiel einen Download) zugegriffen werden könnte, die in einem anderen Client ausgelöst wurde. Dies ist augenscheinlich ineffizient und führt zu einer verminderten Nutzbarkeit für den Endnutzer. Thus, all communication devices and their servers must be centrally registered with the FDI server. This leads to a situation where on a communication server in a given client through a transaction (such as a download) that was triggered in another client. This is apparently inefficient and results in reduced usability for the end user.

Ein simples Duplizieren eines gesamten FDI-Systems in dem Client löst dieses Problem nicht. Erstens müssen alle technischen Daten immer noch mit dem Haupt-FDI-Server synchronisiert werden, von dem auch erwartet wird, dass er die aktuellen und gültigen technischen Daten speichert; FDI stellt keine unmittelbare Lösung bereit, um mehrere Server automatisch und zuverlässig in Synchronisation zu halten. Simply duplicating an entire FDI system in the client does not solve this problem. First, all technical data still needs to be synchronized with the main FDI server, which is also expected to store the current and valid specifications; FDI does not provide an immediate solution to automatically and reliably synchronize multiple servers.

Zweitens löst dies nicht das Problem, mehrere temporäre Kommunikationstopologien zu haben. Second, this does not solve the problem of having multiple temporary communication topologies.

Derzeit wird durch den Entwurf des FDI-Standards keine effiziente technische Lösung dafür angeboten, und der Entwurfsstatus des Standards verbietet es natürlich, dass es überhaupt schon ein Produkt gibt. Currently, the design of the FDI standard does not provide an efficient technical solution, and the design status of the standard of course prohibits the existence of a product at all.

Darum ist eine Aufgabe der Erfindung die Bereitstellung einer verbesserten und effizienteren Geräteintegrationsmöglichkeit für die Integration von Kommunikationsgeräten in einem Gerätemanagementsystem, die zu einer effizienteren – d. h. leistungsfähigen und zuverlässigen – Kommunikationsfähigkeit des DMS und des jeweiligen Kommunikationsnetzes führt und die zu einer besseren Nutzbarkeit aus Benutzersicht führt. Therefore, it is an object of the invention to provide an improved and more efficient device integration capability for the integration of communication devices in a device management system leading to a more efficient - i. H. powerful and reliable - communication capability of the DMS and the respective communication network leads and leads to a better usability from a user perspective.

Ein weiterer wichtiger Aspekt dieser Aufgabe ist die Bereitstellung einer solchen Verbesserung bei gleichzeitiger uneingeschränkter Einhaltung des FDI-Standards, d. h. indem kein standardisierter Teil des Feststellungsprozesses, der Darstellung der Kommunikationstopologie und des Online-Kommunikationsmanagements geändert wird, sondern indem Standardmechanismen hinzugefügt und/oder angewendet werden oder vorteilhafterweise Funktionen implementiert werden, die nicht vollständig durch den Standard abgedeckt sind. Another important aspect of this task is to provide such improvement while fully respecting the FDI standard, i. H. by not changing any standardized part of the discovery process, the presentation of the communication topology and the online communication management but by adding and / or applying standard mechanisms or advantageously implementing functions that are not fully covered by the standard.

Zum Beispiel definiert der FDI-Standard, wie die OPC UA-Feststellung zu verwenden ist, und er definiert, wie ein Kommunikationsmanager die Kommunikationstopologie zu durchqueren hat, um geeignete Kommunikationsgeräte zu finden, um eine Online-Verbindung zu einem physischen Gerät zu unterstützen. Er definiert jedoch nicht, wie technisch mögliche Verbindungen beurteilt werden, was ein geeigneter Weg ist, um einen von mehreren Pfaden zu einem Gerät auszuwählen, und wie man effizient die Kommunikationstopologie im Fall dynamischer und temporärer Verbindungen von Feldgeräten (wie sie in der Regel beispielsweise während der Inbetriebnahme von Geräten erscheinen) oder von Kommunikationsgeräten und Servern (wie sie auf ortsfesten oder mobilen FDI-Clients erscheinen) erzeugt. For example, the FDI standard defines how to use the OPC UA determination and defines how a communication manager has to traverse the communication topology to find appropriate communication devices to support an online connection to a physical device. However, it does not define how technically possible connections are judged, which is a convenient way to select one of several paths to a device, and how to efficiently handle the communication topology in the case of dynamic and temporary connections of field devices (such as typically during, for example commissioning devices) or from communication devices and servers (as they appear on fixed or mobile FDI clients).

Diese Aufgabe wird durch ein Integrationsverfahren und -system für eine effizientere und dynamischere Integration von Kommunikationsgeräten in einem dezentralen Gerätemanagementsystem (Device Management System, DMS) gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst und erfüllt. Des Weiteren werden Ausführungsformen und Entwicklungen des Systems und Verfahrens sowie ein DMS, das die technischen Lösungen verwendet oder umfasst, in den abhängigen Ansprüche und der folgenden Beschreibung offenbart. This object is achieved and accomplished by an integration method and system for more efficient and dynamic integration of communication devices in a distributed device management system (DMS) according to the features of the independent claims. Furthermore, embodiments and developments of the system and method as well as a DMS using or comprising the technical solutions are disclosed in the dependent claims and the following description.

Es wird ein Integrationssystem für eine effizientere Integration von Kommunikationsgeräten in einem dezentralen Gerätemanagementsystem (Device Management System, DMS), das verschiedene FDI- und OPC UA-Komponenten umfasst, vorgeschlagen, die auf ein DMS anzuwenden und/oder in ein DMS zu integrieren sind, und Verarbeitungsmittel bereitstellt, insbesondere mindestens eine Feststellungseinheit sowie ausführbare Datenstrukturen, um dezentrale operable Kommunikationsserver und/oder -geräte festzustellen und zu bestimmen, insbesondere unabhängig von ihrem Standort, sozusagen unabhängig davon, ob sie sich innerhalb der Komponenten des DMS befinden, wie zum Beispiel die FDI-Server, die FDI-Clients und OPC UA-Feststellungsserver, oder ob sie in dem Engineering-, Steuerungs- oder Feldnetzwerk eigenständig sind. An integration system is proposed for a more efficient integration of communication devices in a decentralized device management system (DMS) comprising various FDI and OPC UA components that are to be applied to a DMS and / or integrated into a DMS, and processing means, in particular at least one detection unit and executable data structures, for determining and determining decentralized operable communication servers and / or devices, in particular irrespective of their location, so to speak, regardless of whether they are located within the components of the DMS, such as the FDI servers, FDI clients, and OPC UA discovery servers, or standalone in the engineering, control, or field networks.

In einer Ausführungsform basieren das Integrationssystem sowie seine Verarbeitungsmittel auf FDI- und OPC UA-Technologie, wobei die Verarbeitungsmittel und insbesondere die Feststellungseinheit von allen DMS-Maschinen, was praktisch alle Clients und Server meint, die lokal verfügbaren Kommunikationsgeräte bestimmen und erfassen und/oder diese Informationen an einen jeweiligen Server übermitteln, um den Server zu befähigen, Kommunikationsanforderungen über jedes geeignete Kommunikationsgerät an ein Feldgerät zu richten, wobei berücksichtigt wird, wo sich Feld- und Kommunikationsgeräte befinden und wer für sie in dem momentanen Geräte-Workflow zuständig ist. In one embodiment, the integration system and its processing means are based on FDI and OPC UA technology, wherein the processing means and in particular the detection unit of all DMS machines, which means virtually all clients and servers, determine and / or detect the locally available communication devices Provide information to a respective server to enable the server to direct communications requests to a field device via any suitable communication device, taking into account where field and communication devices are located and who is responsible for them in the current device workflow.

Insbesondere erlaubt dies sowohl eine gemeinsame Nutzung von Backbone-Infrastruktur über den Server und ein Schutz von Client-seitigen Kommunikationsgeräten vor Verwendung durch andere Clients. In particular, this allows both sharing of backbone infrastructure over the server and protection of client-side communication devices from being used by other clients.

In einer weiteren Präzisierung stellen die Feststellungseinheit und der entsprechende Feststellungsmechanismus oder -prozess mindestens eines von Folgenden bereit:

– explizites Engineering, wie zum Beispiel eine Instanziierung von Kommunikationsserver-Verweisen,
– ein von dem Server ausgehendes Abtasten, insbesondere durch einen FDI-Server oder den Feststellungsserver,
– Selbstanmeldung der Kommunikationsserver bei einem zentralen Feststellungsserver,
– Anmeldung von Kommunikationsservern auf der Client-Seite, insbesondere innerhalb der lokalen Feststellungsserver.

In a further clarification, the determining unit and the corresponding determining mechanism or process provide at least one of the following:

Explicit engineering, such as instantiation of communication server references,
A scanning from the server, in particular by an FDI server or the discovery server,
- self-registration of the communication server at a central discovery server,
- Login of communication servers on the client side, especially within the local discovery server.

In einer weiteren Ausführungsform bestimmen und merken der Feststellungsserver und/oder die Feststellungseinheit den Standort der festgestellten Kommunikationsserver und/oder -geräte, wobei mindestens zwischen Folgenden unterschieden wird:

– Steuereinheit-Inneres,
– Feldgerät-Inneres,
– eigenständige Maschine,
– FDI-Server-Maschine
– FDI-Client-Maschine.

In a further embodiment, the determination server and / or the determination unit determines and notes the location of the detected communication servers and / or devices, wherein at least one of the following is distinguished:

- Control Unit Inside,
- field device interior,
- independent machine,
- FDI server machine
- FDI client machine.

In einer weiteren Präzisierung werden die jeweiligen Informationen in der Server-Maschine gespeichert, insbesondere innerhalb des FDI-Servers oder des lokalen Feststellungsservers. In a further refinement, the respective information is stored in the server machine, in particular within the FDI server or the local discovery server.

In einer weiteren Ausführungsform bezieht und/oder verknüpft und/oder korreliert der FDI-Kommunikationsmanager den Ursprung jeder Kommunikationsanforderung auf den bzw. mit dem Standort jedes Kommunikationsgerätes, dessen Verwendung der Kommunikationsmanager in Betracht zieht, wobei insbesondere der Ursprung ein Auslöser in einer Business-Logik ist, die auf dem Server abläuft, oder ein Auslöser ist, der in einer Software auf einem FDI-Client abläuft, oder eine Benutzerentscheidung ist, die in einen FDI-Client eingegeben wurde, wie zum Beispiel ein explizit ausgelöster Parameterdownload. Der Kommunikationsmanager des DMS verwendet die bereitgestellten Informationen zum intelligenten Richten eingebetteter Kommunikationsanforderungen zu den jeweiligen Kommunikationsservern und/oder -geräten, und insbesondere können die Informationen für Folgendes verwendet werden:

– Auswählen des Kommunikationspfades, insbesondere einschließlich des Kommunikationsgerätes,
– Synchronisieren des Zugriffs auf Kommunikationsgeräte, die gemeinsam genutzt werden sollen,
– Verhindern eines ungewollten Zugriffs auf Kommunikationsgeräte, die nicht gemeinsam genutzt werden sollen, insbesondere jene, die mit den dezentralen FDI-Clients verbunden sind,
– Ausgleichen von Kommunikationslasten,
– Priorisieren der Kommunikationsgeräte beim Aufzählen mehrerer möglicher Kommunikationspfade, und
– Priorisieren der Kommunikationsgeräte beim Anfordern (zeitaufwändiger) Live-Listen von Kommunikationsgeräten

In another embodiment, the FDI communication manager obtains and / or correlates the origin of each communication request with the location of each communication device whose use the communication manager is considering, in particular the origin of which is a trigger in a business logic that is on the server, or is a trigger that runs in software on an FDI client, or is a user decision that has been entered into an FDI client, such as an explicitly triggered parameter download. The DMS communication manager uses the information provided to intelligently direct embedded communication requests to the respective communication servers and / or devices, and in particular, the information may be used for:

Selecting the communication path, in particular including the communication device,
- Synchronize access to communication devices to be shared
Preventing unintentional access to communication devices which are not to be shared, in particular those connected to the remote FDI clients,
- balancing communication loads,
- Prioritize the communication devices in enumerating several possible communication paths, and
- Prioritize the communication devices when requesting (time-consuming) live lists of communication devices

Des Weiteren wird in einer weiteren Ausführungsform der FDI-Client, der sich mit dem FDI-Server verbindet, zu einem bekannten IP-Host. Furthermore, in another embodiment, the FDI client connecting to the FDI server becomes a known IP host.

Gemäß einer weiteren Präzisierung melden sich die Kommunikationsserver zusammen mit den FDI-Clients unter Verwendung einer OPC UA-Feststellung, wie durch den FDI-Standard verwendet, an; durch diese Verfahrensweise weiß der FDI-Server über alle Kommunikationsserver Bescheid. Der FDI-Server kann dann registrieren, welche der Kommunikationsserver auf welcher Maschine laufen. In further detail, the communication servers log on with the FDI clients using an OPC UA determination as used by the FDI standard; This procedure allows the FDI server to know about all communication servers. The FDI server can then register which of the communication servers are running on which machine.

In einer beispielhaften Ausführungsform kann sich ein zweiter Kommunikationsserver auf einer Maschine bei dem zentralen OPC UA-Feststellungsserver anmelden. Dies erfordert, dass der zentrale Feststellungsserver jedem Kommunikationsserver bekannt ist. In an exemplary embodiment, a second communication server may log onto a machine at the central OPC UA discovery server. This requires that the central discovery server be known to each communication server.

In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform meldet sich ein zweiter Kommunikationsserver auf einer Maschine bei dem zweiten lokalen OPC UA-Feststellungsserver an. Dies erfordert keine Konfiguration des Kommunikationsservers. In another exemplary embodiment, a second communication server logs on to the second local OPC UA discovery server on a machine. This requires no configuration of the communication server.

Des Weiteren fragt der FDI-Server unter Verwendung der IP-Adresse den OPC UA-Feststellungsserver in dem FDI-Client ab und bringt somit alle lokal laufenden FDI-Kommunikationsserver in Erfahrung. Alternativ kann der FDI-Server den lokalen Feststellungsserver auffordern, die Abfrage auszuführen und in dem aktualisierten Informationsmodell des Feststellungsservers zu lesen. Er kann außerdem die Verfügbarkeit und/oder Betriebsfähigkeit der verbunden Kommunikationsgeräte überprüfen. Furthermore, using the IP address, the FDI server queries the OPC UA discovery server in the FDI client, and thus learns all locally running FDI communication servers. Alternatively, the FDI server may request the local discovery server to execute the query and read in the discovery model's updated information model. It may also check the availability and / or operability of the connected communication devices.

In einer weiteren Ausführungsform wird der Kernanmeldungsmechanismus selbst durch die OPC UA-Standard definiert und arbeitet in der gleichen Weise auf jeder Maschine. In another embodiment, the core enrollment mechanism itself is defined by the OPC UA standard and operates in the same manner on each machine.

Des Weiteren kann der FDI-Server die Feststellungsergebnisse innerhalb des Verzeichnisses der Standard-Kommunikationsgeräte widerspiegeln. Furthermore, the FDI server may reflect the findings within the directory of standard communication devices.

Darüber hinaus erfordert der Kommunikationsmanager keine dedizierte Unterstützung zum Aufzählen eines jeden der verfügbaren Kommunikationsgeräte. In addition, the communication manager does not require dedicated support to enumerate each of the available communication devices.

In einer weiteren Ausführungsform wird ein Rating der verfügbaren Kommunikationsgeräte bereitgestellt und/oder ausgeführt, wobei zum Unterstützen des Ratings der verfügbaren Kommunikationsgeräte und zum Durchsetzen der Zugriffsrechte auf sie der OPC UA-Objekttyp für Kommunikationsgeräte mit einem Host-Attribut erweitert wird, das auf die Maschine verweist, auf der es eingesetzt wird. In a further embodiment, a rating of the available communication devices provided and / or executed, in support of the rating of the available communication devices and to enforce the access rights to them, the OPC UA object type for communication devices is extended with a host attribute that refers to the machine on which it is used.

In einer weiteren Ausführungsform werden beim Handhaben von Kommunikationsanforderungen von einer beliebigen aktiven FDI-Komponente Pfadfindemittel, insbesondere eine Pfadfindeeinheit und/oder -funktion, bereitgestellt und/oder auf den Kommunikationsmanager angewendet, die mögliche Kommunikationspfade analysieren. Des Weiteren können die Pfadfindemittel jeden in Frage kommenden und/oder möglichen Pfad durch Anwenden eines Regelsatzes in Abhängigkeit davon bewerten, woher die Anforderung kommt und wo der Kommunikationsserver gehostet wird, und wenn die Anforderung von einem FDI-Client kommt, so werden nur Kommunikationsserver in der Server-Maschine oder in der Client-Maschine verwendet. Clients erhalten keinen Zugriff auf die Kommunikationsgeräte des anderen. In another embodiment, in handling communication requests from any active FDI component, scouting means, particularly a scouting unit and / or function, are provided and / or applied to the communications manager analyzing possible communication paths. Furthermore, the scouting means may evaluate each candidate and / or possible path by applying a rule set depending on where the request comes from and where the communication server is hosted, and when the request comes from an FDI client, only communication servers will be in used by the server machine or in the client machine. Clients do not get access to each other's communication devices.

Des Weiteren stellt das System – zusätzlich zum Beschränken der Aufzählung von gültigen Kommunikationspfaden – Mittel bereit, die die Möglichkeit des Benutzers, nicht-nutzbare Kommunikationsgeräte in dem Client zu sehen, weiter einschränken. Further, in addition to limiting the enumeration of valid communication paths, the system further provides means for further restricting the user's ability to view non-usable communication devices in the client.

Wenn in einer beispielhaften Ausführungsform ein zweites Kommunikationsgerät mit einem ersten Client verbunden ist und ein drittes Kommunikationsgerät mit einem zweiten Client verbunden ist, so geht die tatsächliche Kommunikation, selbst wenn sie vom Server aus gerichtet wird, immer durch die Client-Maschinen, und die Gesamtzugänglichkeit und -sichtbarkeit kann folgende sein:

In an exemplary embodiment, when a second communication device is connected to a first client and a third communication device is connected to a second client, the actual communication, even if directed from the server, always passes through the client machines, and overall accessibility and visibility can be the following:

In einer weiteren Ausführungsform wird – ungeachtet des Feststellungsverfahrens – ein fünftes Kommunikationsgerät mit einem eingebetteten Kommunikationsserver wie ein Kommunikationsgerät sichtbar gemacht, dessen Kommunikationsserver auf der Server-Maschine des Gerätemanagementsystems abläuft. Für gemeinsam genutzte Infrastrukturkomponenten, wie zum Beispiel Fieldbus-Master, räumlich abgesetzte IOs, Gateways usw., ist darum der Standort des Kommunikationsservers gleichgültig und/oder ist nicht relevant. In a further embodiment, regardless of the determination method, a fifth communication device is visualized with an embedded communication server such as a communication device whose communication server runs on the server machine of the device management system. For shared infrastructure components, such as Fieldbus Master, spatially remote IOs, gateways, etc., is therefore the location of the communication server indifferent and / or is not relevant.

Des Weiteren kann der Prozess, einem Benutzer nur Kommunikationsgeräte zu zeigen, die in dem Client nutzbar sind, den sie verwenden, entweder direkt in dem Client durch Anwenden eines geeigneten Filters implementiert werden, oder der Server braucht auf Anfrage lediglich die Liste der nutzbaren Kommunikationsgeräte an einen Client zu übermitteln. Furthermore, the process of showing a user only communication devices usable in the client they are using can either be implemented directly in the client by applying an appropriate filter, or the server only needs the list of usable communication devices upon request to submit a client.

In einer weiteren Präzisierung kann die Funktionalität, einem Benutzer nur Kommunikationsgeräte, die in dem Client nutzbar sind, sowie Kommunikationsgeräte, die den Client verwenden, zu zeigen oder zu präsentieren, entweder direkt in dem Client durch Anwenden eines geeigneten Filters implementiert werden, oder sie kann durch den Server durch eine Liste der nutzbaren und/oder anwendbaren Kommunikationsgeräte an einen Client auf Anfrage übermittelt werden. In a further refinement, functionality may or may not be implemented to show or present only communication devices usable in the client, as well as communication devices using the client, either directly in the client by applying an appropriate filter be transmitted by the server through a list of usable and / or applicable communication devices to a client upon request.

In einer weiteren Präzisierung werden ‒ zusätzlich zu diesen Funktionen und Verfahren ‒ Mittel bereitgestellt, damit ein Server den Zugriff auf Kommunikationsgeräten beschränken kann, wenn ein Benutzer dies explizit verlangt, oder weil sie bereits durch einen anderen Benutzer, einen anderen Client oder eine andere Systemfunktion für eine aktive Kommunikation verwendet werden. Diese Einschränkung kann aufgrund von Bandbreitenbeschränkungen erforderlich sein, um eine definierte Dienstqualität (QoS, Quality of Service) zu schützen, weil die Anzahl paralleler Verbindungen durch einen gegebenen Pfad begrenzt ist, und/oder um einen kritischen Wettbewerb um einen Schreibzugriff zu vermeiden. In a further refinement, in addition to these functions and methods, means are provided for a server to restrict access to communication devices when a user explicitly requests it or because they are already being used by another user, client, or system function an active communication can be used. This limitation may be required due to bandwidth limitations to protect a defined quality of service (QoS) because the number of parallel links is limited by a given path and / or to avoid critical competition for write access.

Des Weiteren werden Mittel bereitgestellt, damit ein Client einem Benutzer eine solche Verwendung von ansonsten verfügbaren Kommunikationsgeräten und -pfaden anzeigen kann, um seinen Grad an Informationen und Erwartungen für eine bessere Nutzbarkeit zu steuern. Further, means are provided for a client to indicate to a user such use of otherwise available communication devices and paths to control his level of information and expectations for better usability.

Aus Sicht eines Benutzers oder eines DMS und der Netzwerkadministration ist diese Verfahrensweise uneingeschränkt transparent. Sie erlaubt jeglichen Einsatz von Kommunikationsgeräten entsprechend den Erfordernissen durch die Anwendungsfälle und -szenarios, wie zum Beispiel Produktionsanlagen und mobile Clients. From the perspective of a user or a DMS and network administration, this procedure is fully transparent. It allows any use of communication devices according to the needs of the use cases and scenarios, such as production facilities and mobile clients.

In einer weiteren Ausführungsform werden Visualisierungsmittel bereitgestellt, die eine Visualisierung der verfügbaren Kommunikationsgeräte in dem Client anbieten, insbesondere ungeachtet dessen, ob der Client eingeschränkte Kommunikationsgeräte herausfiltert oder ob der Server das bereits tut. Des Weiteren kann eine Visualisierung der aktuellen Verwendung von ansonsten verfügbaren Kommunikationsgeräten und -pfaden, zum Beispiel von Kommunikationsgeräten und -pfaden, die von einem anderen Benutzer, einem anderen Client oder einer anderen Systemfunktion verwendet werden, angeboten und/oder bereitgestellt werden. In another embodiment, visualization means are provided which provide visualization of the available communication devices in the client, particularly regardless of whether the client is filtering out restricted communication devices or whether the server is already doing so. Furthermore, visualization of the current use of otherwise available communication devices and paths, for example, communication devices and paths used by another user, client, or system function may be offered and / or provided.

Des Weiteren wird die Aufgabe durch ein entsprechendes Integrationsverfahren gelöst, wobei dezentrale operable Kommunikationsserver und/oder -geräte, insbesondere unabhängig von ihrem Standort, sozusagen unabhängig davon, ob sie sich innerhalb der Komponenten des DMS befinden, wie zum Beispiel die FDI-Server, die FDI-Clients und OPC UA-Feststellungsserver, oder ob sie in dem Engineering-, Steuerungs- oder Feldnetzwerk eigenständig sind, festgestellt und bestimmt werden. Furthermore, the object is achieved by a corresponding integration method, wherein decentralized operable communication servers and / or devices, in particular regardless of their location, so to speak, regardless of whether they are within the components of the DMS, such as the FDI server FDI clients and OPC UA discovery servers, or whether they are standalone in the engineering, control or field network, are determined and determined.

Des Weiteren basiert das Integrationsverfahren auf FDI- und OPC UA-Technologie, wobei von allen DMS-Maschinen, was praktisch alle Clients und Server meint, die lokal verfügbaren Kommunikationsgeräte bestimmt und erfasst werden und die Informationen an einen jeweiligen Server übermittelt werden, um den Server zu befähigen, Kommunikationsanforderungen über jedes geeignete Kommunikationsgerät an ein Feldgerät zu richten, wobei berücksichtigt wird, wo sich Feld- und Kommunikationsgeräte befinden und wer für sie in dem momentanen Geräte-Workflow zuständig ist. Furthermore, the integration method is based on FDI and OPC UA technology, wherein of all DMS machines, which means virtually all clients and servers, the locally available communication devices are determined and recorded and the information is transmitted to a respective server to the server to enable communication requests to any field device via any suitable communication device taking into account where field and communication devices are located and who is responsible for them in the current device workflow.

In einer weiteren Präzisierung wird eine gemeinsame Nutzung von Backbone-Infrastruktur über den Server und ein Schutz von Client-seitigen Kommunikationsgeräten vor Verwendung durch andere Clients bereitgestellt. In a further refinement, sharing of backbone infrastructure over the server and protection of client-side communication devices prior to use by other clients is provided.

In einer weiteren Präzisierung stellt der Feststellungsmechanismus oder -prozess mindestens eines von In a further clarification, the determination mechanism or process constitutes at least one of

Folgenden bereit und/oder führt mindestens eines von Folgenden aus:

– explizites Engineering, wie zum Beispiel eine Instanziierung von Kommunikationsserver-Verweisen,
– ein von dem Server ausgehendes Abtasten, insbesondere durch den FDI-Server oder den Feststellungsserver,
– Selbstanmeldung der Kommunikationsserver bei einem zentralen Feststellungsserver,
– Anmeldung von Kommunikationsservern auf der Client-Seite, zum Beispiel innerhalb der lokalen Feststellungsserver.

Following and / or performs at least one of the following:

Explicit engineering, such as instantiation of communication server references,
A scanning from the server, in particular by the FDI server or the discovery server,
- self-registration of the communication server at a central discovery server,
- Login of communication servers on the client side, for example within the local discovery server.

Des Weiteren kann der Standort der festgestellten Kommunikationsserver und/oder -geräte bestimmt und gemerkt werden, und eine Unterscheidung mindestens zwischen

– Steuereinheit-Innerem,
– Feldgerät-Innerem,
– eigenständiger Maschine,
– FDI-Server-Maschine und
– FDI-Client-Maschine kann vorgenommen werden.

Furthermore, the location of the detected communication servers and / or devices can be determined and noted, and a distinction at least between

- Control unit interior,
- field device interior,
- independent machine,
- FDI server machine and
- FDI client machine can be made.

In einer weiteren Implementierung des Integrationsverfahrens werden alle Informationen über die lokal verfügbaren Kommunikationsgeräte in der Server-Maschine gespeichert, insbesondere innerhalb des FDI-Servers oder des lokalen Feststellungsservers. In a further implementation of the integration method, all information about the locally available communication devices is stored in the server machine, in particular within the FDI server or the local discovery server.

Des Weiteren kann der Kommunikationsmanager des DMS den Ursprung jeder Kommunikationsanforderung auf den bzw. mit dem Standort jedes Kommunikationsgerätes, dessen Verwendung der Kommunikationsmanager in Betracht zieht, beziehen und/oder verknüpfen und/oder korrelieren. Further, the communication manager of the DMS may relate and / or link and / or correlate the origin of each communication request with the location of each communication device whose use the communication manager is considering.

In einer weiteren Ausführungsform verwendet der Kommunikationsmanager des DMS die bereitgestellten Informationen zum intelligenten Richten eingebetteter Kommunikationsanforderungen zu den jeweiligen Kommunikationsservern und/oder -geräten, und insbesondere können die Informationen für Folgendes verwendet werden:

– Auswählen des Kommunikationspfades, insbesondere einschließlich des Kommunikationsgerätes,
– Synchronisieren des Zugriffs auf Kommunikationsgeräte, die gemeinsam genutzt werden sollen,
– Verhindern eines ungewollten Zugriffs auf Kommunikationsgeräte, die nicht gemeinsam genutzt werden sollen, insbesondere jene, die mit den dezentralen FDI-Clients verbunden sind,
– Ausgleichen von Kommunikationslasten,
– Priorisieren der Kommunikationsgeräte beim Aufzählen mehrerer möglicher Kommunikationspfade, und
– Priorisieren der Kommunikationsgeräte beim Anfordern (zeitaufwändiger) Live-Listen von Kommunikationsgeräten.

In another embodiment, the DMS communication manager uses the information provided to intelligently direct embedded communication requests to the respective communication servers and / or devices, and in particular, the information may be used for:

Selecting the communication path, in particular including the communication device,
- Synchronize access to communication devices to be shared
Preventing unintentional access to communication devices which are not to be shared, in particular those connected to the remote FDI clients,
- balancing communication loads,
- Prioritize the communication devices in enumerating several possible communication paths, and
- Prioritize the communication devices when requesting (time-consuming) live lists of communication devices.

In einer weiteren Präzisierung wird ein Rating der verfügbaren Kommunikationsgeräte vorgenommen und/oder ausgeführt, wobei zum Unterstützen des Ratings der verfügbaren Kommunikationsgeräte und zum Durchsetzen der Zugriffsrechte auf sie der OPC UA-Objekttyp für Kommunikationsgeräte mit einem Host-Attribut erweitert wird, das auf die Maschine verweist, auf der es eingesetzt wird. In a further refinement, a rating of the available communication devices is made and / or executed, and to assist in rating the available communication devices and enforce access rights to them, the OPC UA object type for communication devices is extended with a host attribute that is responsive to the machine refers to where it is used.

Des Weiteren kann vorgesehen werden, dass bei der Handhabung von Kommunikationsanforderungen von einer beliebigen aktiven FDI-Komponente mögliche Kommunikationspfade analysiert werden und/oder jeder in Frage kommende und/oder mögliche Pfad durch Anwenden eines Regelsatzes in Abhängigkeit davon beurteilt wird, woher die Anforderung kommt und wo der Kommunikationsserver gehostet wird, und/oder wenn die Anforderung von einem FDI-Client kommt, so dürfen nur Kommunikationsserver in der Server-Maschine oder in der Client-Maschine verwendet werden. Furthermore, when handling communication requests from any active FDI component, it is contemplated that possible communication paths may be analyzed and / or any candidate and / or possible path assessed by applying a rule set depending on where the request comes from and where the communications server is hosted and / or if the request comes from an FDI client, only communications servers may be used in the server machine or in the client machine.

Die vorgeschlagene Lösung erlaubt eine einfache Anmeldung von Client-seitigen Kommunikationsservern bei dem Kommunikationsmanager. „Einfach“ meint, dass der manuelle Arbeitsaufwand minimal sein sollte und/oder ein Zugriffsrechtemanagement für Client-seitige Kommunikationsserver bereitstellt, das einen exklusiven oder wenigstens bevorzugten Zugriff für Kommunikationsanforderungen gewährt, die von innerhalb des Client stammen. Dazu gehören eine Kommunikation, die nur indirekt vom Client ausgelöst wird, und/oder die Unterstützung von Kommunikationsgeräten mit integrierten Kommunikationsservern, die sich nach wie vor am selben Ort wie ein einzelner Client befinden, und/oder eine Wiederverwendung von existierenden Mechanismen aus der Basistechnologie OPC UA, und/oder eine Wiederverwendung von grundlegenden FDI-Mechanismen (d. h. die Minimierung der Notwendigkeit, über spezielle Code-Teile zu verfügen, um eine Lösung zu erreichen). The proposed solution allows easy login of client-side communication servers to the communication manager. "Simple" means that the manual workload should be minimal and / or provide access right management for client-side communication servers that provide exclusive or at least preferred access for communication requests originating from within the client. These include communication that is only indirectly triggered by the client and / or the support of communication devices with integrated communication servers that are still in the same location as a single client, and / or reuse of existing mechanisms from the basic OPC technology UA, and / or reuse of basic FDI mechanisms (ie, minimizing the need to have special pieces of code to achieve a solution).

Die weitere Offenbarung und Erläuterung der Erfindung sowie vorteilhafter Ausführungsformen und Weiterentwicklungen werden gemäß verschiedener veranschaulichender Ausführungsformen und Ausführungsbeispiele dargelegt. The further disclosure and explanation of the invention as well as advantageous embodiments and further developments are set forth in accordance with various illustrative embodiments and exemplary embodiments.

In 1 ist ein Schaubild gezeigt, das eine eingebettete Kommunikation in einem dezentralen DMS gemäß der Praxis des Standes der Technik veranschaulicht. In 1 FIG. 12 is a diagram illustrating embedded communication in a distributed DMS according to the prior art practice.

In 2 ist ein Schaubild für das Hosting von Integrationskomponenten gemäß dem Stand der Technik gezeigt. In 2 FIG. 12 is a diagram for hosting prior art integration components. FIG.

In 3 ist ein Schaubild gezeigt, das den Funktionsmechanismus und/oder -prozess veranschaulicht. In 3 a diagram is shown that illustrates the functional mechanism and / or process.

In 4a ist eine beispielhafte Ausführungsform eines FDI-DMS gezeigt. In 4a an exemplary embodiment of a FDI DMS is shown.

In 5 ist eine beispielhafte Implementierung eines DMS gezeigt, das ein Integrationssystem gemäß der Erfindung umfasst. In 5 an exemplary implementation of a DMS is shown that includes an integration system according to the invention.

In 6 ist eine beispielhafte intelligente eingebettete Kommunikation gemäß der Erfindung gezeigt. In 6 an exemplary intelligent embedded communication according to the invention is shown.

In 7a, 7b ist eine beispielhafte Implementierung des Integrationsprozesses gemäß der Erfindung offenbart. In 7a . 7b an example implementation of the integration process according to the invention is disclosed.

In 8 ist ein beispielhaftes DMS gemäß der Erfindung gezeigt. In 8th an exemplary DMS according to the invention is shown.

In 1 ist ein Schaubild gezeigt, das eine eingebettete Kommunikation in einem dezentralen DMS veranschaulicht, wobei die Hauptfunktion oder -aufgabe eines DMS die Bereitstellung eines Datenzugriffs von den einzelnen Geräte-Tools oder Geräteintegrationskomponenten 6 aus zu ihren zugehörigen oder entsprechenden Feldgeräten 36 über eine hierarchische Kommunikationsinfrastruktur 34 ist. In 1 12 is a diagram illustrating embedded communication in a remote DMS, wherein the primary function or task of a DMS is to provide data access from the individual device tools or device integration components 6 off to their associated or corresponding field devices 36 via a hierarchical communication infrastructure 34 is.

Eine DMS-Architektur des Standes der Technik stellt Integrationskomponenten für Geräte 6, die Geräte-spezifisches Knowhow für Parametrisierung und Diagnose enthält, sowie Gateways 4 bereit, die zwischen Protokollen 34 übersetzen und in einer modularen Weise realisiert sind. A prior art DMS architecture provides device integration components 6 , which contains device-specific know-how for parameterization and diagnostics, as well as gateways 4 ready between logs 34 translate and are realized in a modular way.

Der Übergang zwischen der DMS-Software oder den DMS-Datenstrukturen und der physischen Welt kann über dedizierte Kommunikations-Tools oder Kommunikationsintegrationskomponenten 30 realisiert werden, die Hardware-Zugriff auf die erste physische Schnittstelle – ein Kommunikationsgerät 32 – in der Kommunikationshierarchie haben. The transition between the DMS software or the DMS data structures and the physical world may be via dedicated communication tools or communications integration components 30 be realized, the hardware access to the first physical interface - a communication device 32 - have in the communication hierarchy.

2 offenbart ein Schaubild, das das Hosting von Integrationskomponenten gemäß dem Stand der Technik veranschaulicht, wobei in einem dezentralen DMS Gerät, Gateway und Kommunikations-Tools 6, 4, 30 innerhalb mehrerer Client 20- und Server 10-Software-Komponenten gehostet werden können. 2 discloses a diagram illustrating the hosting of integration components according to the prior art, wherein in a decentralized DMS device, gateway and communication tools 6 . 4 . 30 can be hosted within multiple Client 20 and Server 10 software components.

In der Regel gibt es einen einzelnen Server, insbesondere eine redundante Server 10-Anordnung. Für große Systeme können mehrere Server eingesetzt werden, aber jeder nur für eine Partition oder einen Teil der Feldtopologie. As a rule, there is a single server, in particular a redundant server 10 arrangement. For large systems, multiple servers can be used, but only for one partition or part of the field topology.

In einem dezentralen DMS können die Client 20- und Server 10-Software-Komponenten in Client-Maschinen 20m und Server 10m-Maschinen und in Kommunikationsgeräten 32 als eingebettete Server verwendet werden. Die Kommunikations- Tools oder Kommunikationsintegrationskomponenten 30 können sogar direkt in den Kommunikationsgeräten 32 implementiert oder auf diese angewendet werden. In a decentralized DMS, the client can 20 - and server 10 Software components in client machines 20m and server 10m Machines and in communication devices 32 to be used as embedded servers. The communication tools or communication integration components 30 can even directly in the communication devices 32 implemented or applied to them.

In einem eigenständigen oder Einzelknoten-DMS können alle Client 20- und Server 10-Funktionen sogar in einer einzelnen Maschine verwendet werden. In a stand-alone or single-node DMS, all clients can 20 - and server 10 Functions can even be used in a single machine.

Insbesondere für eine Ethernet-Kommunikation kann ein Kommunikationsgerät 32 auch innerhalb der Server-Maschine 10m gehostet werden. In particular, for an Ethernet communication, a communication device 32 also within the server machine 10m be hosted.

In jedem echten System müssen die Client- und Server Software-Funktionen 6, 4, 30 in Laufzeitmaschinen 10m, 20m implementiert werden. Bei Verwendung beispielsweise eines FDI-DMS kann es zu folgenden Situationen kommen:
In dezentralen Arbeitsszenarien, wo alle Kommunikationsgeräte mit dem FDI-Server verbunden sind, kann eine eingebettete Kommunikation in direkter und einfacher Weise stattfinden; die FDI-Kommunikationsserver 30 sind in derselben Maschine 10m installiert wie der FDI-Server 10, und der Kommunikationsmanager bestimmt den Kommunikationspfad durch Analysieren des FDI-Informationsmodells. Insbesondere stellt der FDI-Server sicher, dass die Kommunikationsgeräte 32, die kritische Ressourcen darstellen, zwischen allen Benutzern und Clients gemeinsam genutzt werden können. In every real system, the client and server software functions must be 6 . 4 . 30 in runtime engines 10m . 20m be implemented. Using, for example, an FDI DMS can lead to the following situations:
In decentralized work scenarios, where all communication devices are connected to the FDI server, embedded communication can take place in a straightforward and simple manner; the FDI communication server 30 are in the same machine 10m installed like the FDI server 10 and the communication manager determines the communication path by analyzing the FDI information model. In particular, the FDI server ensures that the communication devices 32 , which are critical resources, can be shared between all users and clients.

Das gleiche gilt auch für Einzelknoten-Systeme, wo alle Funktionen 6, 4, 30 in derselben Maschine untergebracht sind, die 10md, 20md kombiniert sind. The same is true for single-node systems, where all functions 6 . 4 . 30 housed in the same machine, the 10MD . 20md combined.

Jedoch ist in 3a ein beispielhaftes Produktionsanlagenszenario gezeigt, das erfordert, dass die Kommunikationsgeräte 32b, c, d in den Client-Maschinen (20mb, mc, md) verfügbar sind, wo sich auch die physischen Geräte befinden. Diese Clients können ortsfest sein oder können mobile, zeitweilig verfügbare Maschinen sein. However, in 3a an exemplary production plant scenario that requires that the communication devices 32b , c, d are available in the client machines (20mb, mc, md) where the physical devices are located. These clients may be fixed or may be mobile, temporarily available machines.

Zusammenfassend kann man sagen, dass die lokal eingebundenen Kommunikationsgeräte 32b, c, d möglicherweise nur zeitweilig verfügbar sind oder zumindest dem verbindenden Client „gehören“ können – aber sie sollten eben gerade nicht zwischen anderen Clients auf anderen Client-Maschinen und anderen Benutzern gemeinsam genutzt werden. Sie verbinden sich mit Geräten, die als Teil einer „operativen“ Feldtopologie ausgelegt sind oder werden, wobei aber zum jeweiligen Zeitpunkt durch eine separate, temporäre Verbindung auf sie zugegriffen wird. In summary, it can be said that the locally integrated communication devices 32b , c, d may only be temporarily available or at least "owned" by the connecting client - but they should not be shared between other clients on other client machines and other users. They connect to devices that are or will be designed as part of an "operational" field topology, but are accessed by a separate, temporary connection at the time.

Die Kommunikationsgeräte 32b, c, d lokal zu verbinden und trotzdem die entsprechenden Kommunikationsserver auf dem FDI-Server 10ma zu installieren, ist aus mehreren Gründen keine Lösung:

– Bei seriellen oder USB-Modems für HART, PROFIBUS, Foundation Fieldbus HART usw. ist der Zugriff auf lokale Hardware erforderlich; dies ist genau der Grund, warum der FDI-Standard Kommunikationsserver als separate Entitäten angibt, die Binärcode enthalten können, um auf Hardware außerhalb der EDD-Engine zuzugreifen.
– Für industrielle Ethernet-Protokolle würde das Abarbeiten einer IP- oder Ethernet-Kommunikation parallel zu dem Client bedeuten, einen (möglicherweise nicht einmal routungsfähigen) Fieldbus-Datenverkehr innerhalb des Engineering-Netzwerks abzuarbeiten.

The communication devices 32b to connect C, D locally and still use the appropriate communication server on the FDI server 10ma to install is not a solution for several reasons:

- Serial or USB modems for HART, PROFIBUS, Foundation Fieldbus HART, etc. require access to local hardware; this is exactly why the FDI standard specifies communication servers as separate entities that can contain binary code to access hardware outside the EDD engine.
For industrial Ethernet protocols, processing an IP or Ethernet communication in parallel with the client would mean processing (possibly not even routable) Fieldbus traffic within the engineering network.

In 4 ist eine beispielhafte Implementierung für ein DMS gezeigt, das ein Integrationssystem gemäß der Erfindung umfasst, wobei die Integration von Kommunikationsgeräten in einem dezentralen Gerätemanagementsystem (Device Management System, DMS) automatisch auf einer kontinuierlichen oder zyklischen Basis oder nach Anforderung ausgeführt wird, und wobei mittels mindestens einer Feststellungseinheit, die Verarbeitungsmittel und ausführbare Datenstrukturen umfasst, dezentrale Kommunikationsserver und/oder -geräte in einem DMS, unabhängig von ihrem Standort innerhalb des DMS und insbesondere unabhängig davon, ob sie sich innerhalb eines FDI-Servers, von FDI-Clients oder von OPC UA-Feststellungsservern befinden oder ob sie in dem Engineering-, Steuerungs- oder Feldnetzwerk eigenständig sind, festgestellt und bestimmt werden. In 4 an exemplary implementation for a DMS is shown that includes an integration system according to the invention, wherein the integration of communication devices in a decentralized device management system (DMS) is performed automatically on a continuous or cyclic basis or as required, and by means of at least a discovery unit comprising processing means and executable data structures, distributed communication servers and / or devices in a DMS, regardless of their location within the DMS, and more particularly whether they reside within an FDI server, FDI clients or OPC UA Or whether they are independent in the engineering, control or field network, are detected and determined.

In dem in 4 gezeigten Beispiel sorgt der FDI-Client 200, der sich mit dem FDI-Server 100 verbindet, dafür, dass die Client-Maschine 200m zu einem bekannten IP-Host wird. In the in 4 The example shown here is provided by the FDI client 200 who deals with the FDI server 100 connects, for that the client machine 200m becomes a known IP host.

Gemäß einem Feststellungsprozess und einer Feststellungseinrichtung nach OPC UA-Standard melden sich die Kommunikationsserver 300a, b, e zusammen mit dem FDI-Client 200 unter Verwendung einer OPC UA-Feststellung, wie durch den FDI-Standard verwendet, an. Mit dieser Verfahrensweise bringt der FDI-Server 100 alle Kommunikationsserver 300a, b, e in Erfahrung. Er kann dann registrieren, welche der Server 300a, b, e auf welcher Maschine 200m, 100m oder 320e laufen. According to a determination process and a determination device according to OPC UA standard, the communication servers are notified 300A , b, e together with the FDI client 200 using an OPC UA determination as used by the FDI standard. With this procedure brings the FDI server 100 all communication servers 300A , b, e in experience. He can then register which server 300A , b, e on which machine 200m . 100m or 320e to run.

Gemäß einem zentralen Feststellungsprozess und einer zentralen Feststellungseinrichtung meldet sich der zweite Kommunikationsserver 2 300b auf einer Maschine 200m bei dem zentralen OPC UA-Feststellungsserver 1 380a an. Dies erfordert, dass der zentrale Server jedem Kommunikationsserver 300a, b, e bekannt ist. In accordance with a central determination process and a central determination device, the second communication server 2 reports 300b on a machine 200m at the central OPC UA discovery server 1 380a at. This requires that the central server every communication server 300A , b, e is known.

Gemäß einem dezentralen Feststellungsprozess und einer dezentralen Feststellungseinrichtung meldet sich der zweite Kommunikationsserver 2 300b auf einer Maschine 200m bei dem lokalen OPC UA-Feststellungsserver 2 380b an. Dies erfordert keine Konfiguration des Kommunikationsservers 300a, b. Die verschiedenen Prozesse können alternativ oder in Kombination angewendet werden. According to a decentralized determination process and a decentralized determination device, the second communication server 2 reports 300b on a machine 200m at the local OPC UA discovery server 2 380b at. This requires no configuration of the communication server 300A , b. The different processes can be used alternatively or in combination.

Unter Verwendung der IP-Adresse fragt der FDI-Server 100 den lokalen OPC UA-Feststellungsserver 2 380b in der FDI-Client-Maschine 200m ab und bringt somit alle lokal laufenden FDI-Kommunikationsserver 2 300b in Erfahrung. Alternativ kann er den lokalen Feststellungsserver 1 380a auffordern, die Abfrage auszuführen und in dem aktualisierten Informationsmodell von 380a, b zu lesen. Using the IP address, the FDI server asks 100 the local OPC UA discovery server 2 380b in the FDI client machine 200m and brings thus all locally running FDI communication server. 2 300b in experience. Alternatively it can call the local discovery server 1 380a prompt to execute the query and in the updated information model of 380a to read b.

Er kann außerdem die Verfügbarkeit der verbundenen Kommunikationsgeräte 320a, b, e überprüfen. He can also check the availability of the connected communication devices 320a , b, e check.

Der Kernanmeldungsmechanismus selbst wird durch den OPC UA-Standard definiert und arbeitet in der gleichen Weise auf jeder Maschine. The core enrollment mechanism itself is defined by the OPC UA standard and operates in the same way on each machine.

Wie in 5 offenbart, spiegelt der FDI-Server 100 die Feststellungsergebnisse 120d innerhalb des Verzeichnisses 120s der Standard-Kommunikationsgeräte wider und/oder stellt sie darin bereit. As in 5 revealed, reflects the FDI server 100 the findings 120d within the directory 120s the standard communication devices and / or provides them in it.

Der Kommunikationsmanager 140 erfordert keine dedizierte Unterstützung zum Aufzählen eines jeden der verfügbaren Kommunikationsgeräte 300a, b, e. The communication manager 140 does not require dedicated support to enumerate each of the available communication devices 300A , b, e.

Um das Rating 180 der verfügbaren Kommunikationsgeräte 300a, b, e zu unterstützen und die Zugriffsrechte auf sie durchzusetzen, wird der OPC UA-Objekttyp für Kommunikationsgeräte mit einem Host-Attribut erweitert, das auf die Client-Maschine 200m verweist, auf der es eingesetzt wird. To the rating 180 the available communication devices 300A In order to support and enforce the access rights to them, the OPC UA object type for communication devices with a host attribute extended to the client machine 200m refers to where it is used.

In 5 ist eine beispielhafte Ausführungsform einer intelligenten eingebetteten Kommunikation gemäß der Erfindung gezeigt. In 5 an exemplary embodiment of intelligent embedded communication according to the invention is shown.

Bei der Handhabung von Kommunikationsanforderungen von einer beliebigen aktiven FDI-Komponente 160 analysiert eine Pfadfindeeinheit und/oder -funktion 140b in dem Kommunikationsmanager 140 mögliche Kommunikationspfade. Sie beurteilt 180 jeden Kandidaten durch Anwenden eines Kommunikationsregelsatzes 180a in Abhängigkeit davon, woher die Anforderung kommt 160, 99 und wo der Kommunikationsserver 30 gehostet wird. Falls die Anforderung von einem FDI-Client 200 kommt, so werden nur Kommunikationsserver 300a, b in der Server-Maschine 100m oder in der Client-Maschine 200m verwendet. Clients erhalten keinen Zugriff auf die Kommunikationsgeräte 320a, b, e des anderen. In handling communication requests from any active FDI component 160 analyzes a pathfinder unit and / or function 140b in the communication manager 140 possible communication paths. She judges 180 each candidate by applying a communication ruleset 180a depending on where the request comes from 160 . 99 and where the communication server 30 is hosted. If the request from an FDI client 200 comes, so only communication servers 300A , b in the server machine 100m or in the client machine 200m used. Clients do not get access to the communication devices 320a , b, e of the other.

Dementsprechend ist es möglich, Kommunikationsgeräte zu reservieren, die sich am selben Ort wie ein FDI-Client befinden, falls sie ihren Kommunikationsserver zum Beispiel über das Informationsmodell integriert haben. Accordingly, it is possible to reserve communication devices that are in the same location as an FDI client if they have integrated their communication server, for example, via the information model.

Zusätzlich zum Einschränken der Aufzählung von gültigen Kommunikationspfaden beschränkt das System des Weiteren die Möglichkeit des Benutzers, nicht-nutzbare Kommunikationsgeräte in dem Client zu sehen. In addition to restricting the enumeration of valid communication paths, the system further restricts the user's ability to see non-usable communication devices in the client.

6 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines DMS, wobei ein zweites Kommunikationsgerät 2 mit einem ersten Client 1 verbunden ist und ein drittes Kommunikationsgerät 3 mit einem zweiten Client 2 verbunden ist. 6 shows an exemplary embodiment of a DMS, wherein a second communication device 2 is connected to a first client 1 and a third communication device 3 is connected to a second client 2.

Es ist zu beachten, wie die tatsächliche Kommunikation, auch wenn sie von dem Server 100 aus gerichtet wird, wie in der entsprechenden Zeichnung gezeigt, immer durch die Client-Maschinen 200m bzw. 200k geht. It should be noted how the actual communication, even if it is from the server 100 is directed, as shown in the corresponding drawing, always by the client machines 200m respectively. 200k goes.

Die Gesamtzugänglichkeit und -sichtbarkeit gemäß 6 kann folgende sein:

Total accessibility and visibility according to 6 can be the following:

Ungeachtet des Feststellungsverfahrens ist ein fünftes Kommunikationsgerät 5 mit einem eingebetteten Kommunikationsserver sichtbar wie ein Kommunikationsgerät, dessen Kommunikationsserver auf der Server-Maschine 100 des Gerätemanagementsystems abläuft. Für gemeinsam genutzte Infrastrukturkomponenten, wie zum Beispiel Fieldbus-Master, räumlich abgesetzte IOs, Gateways usw., ist darum der Standort des Kommunikationsservers gleichgültig und/oder ist nicht relevant. Regardless of the determination method, a fifth communication device 5 with an embedded communication server is visible as a communication device whose communication server is on the server machine 100 of the device management system expires. For shared infrastructure components, such as fieldbus master, remote IOs, gateways, etc., therefore, the location of the communication server is indifferent and / or not relevant.

Indem man einem Benutzer nur Kommunikationsgeräte 320a, b, e zeigt, die auf der Client-Seite nutzbar sind, können sie entweder in dem Client durch Anwenden eines geeigneten Filters implementiert werden, oder der Server 100 kann eine Liste von bereits gefilterten Kommunikationsgeräten auf Anfrage durch einen Client 200a oder 200c bereitstellen. By giving a user only communication devices 320a , b, e, which are usable on the client side, can be implemented either in the client by applying an appropriate filter, or the server 100 can be a list of already filtered communication devices on request by a client 200a or 200c provide.

Zusätzlich zu diesen Funktionen und Verfahren kann es sein, dass ein Server den Zugriff auf Kommunikationsgeräte einschränken muss oder entscheidet, den Zugriff auf Kommunikationsgeräte einzuschränken, nachdem er eine explizite Aufforderung von einem Benutzer erhalten hat oder weil sie bereits durch einen anderen Benutzer, einen anderen Client oder eine andere Systemfunktion für eine aktive Kommunikation verwendet werden. Diese Einschränkung kann aufgrund von Bandbreitenbeschränkungen erforderlich sein, um eine definierte QoS zu schützen, weil die Anzahl paralleler Verbindungen durch einen gegebenen Pfad begrenzt ist, oder um einen kritischen Wettbewerb um einen Schreibzugriff zu vermeiden. In addition to these functions and procedures, a server may need to restrict access to communication devices or decide to restrict access to communication devices after it has received an explicit request from one user or because it is already being used by another user, another client or another system function can be used for active communication. This limitation may be required due to bandwidth limitations to protect a defined QoS because the number of parallel links is limited by a given path, or to avoid critical competition for write access.

Ein Client kann einem Benutzer eine solche Verwendung von ansonsten verfügbaren Kommunikationsgeräten und -pfaden anzeigen, um seinen Grad an Informationen und Erwartungen für eine bessere Nutzbarkeit zu steuern. Aus Sicht eines Benutzers oder eines DMS und der Netzwerkadministration ist diese Verfahrensweise uneingeschränkt transparent. Sie erlaubt jeglichen Einsatz von Kommunikationsgeräten entsprechend den Erfordernissen durch die Anwendungsfälle und -szenarios, wie zum Beispiel Produktionsanlagen und mobile Clients. A client may indicate to a user such use of otherwise available communication devices and paths to control his level of information and expectations for better usability. From the perspective of a user or a DMS and network administration, this procedure is fully transparent. It allows any use of communication devices according to the needs of the use cases and scenarios, such as production facilities and mobile clients.

In 7a ist eine beispielhafte Implementierung des vorgeschlagenen Integrationsverfahrens für ein DMS in einem Anlagenautomatisierungssystem offenbart, wobei in dem ersten Schritt 92 die Anmeldung der Kommunikationsserver ausgeführt wird und wobei sich gemäß verschiedenen Alternativen die Kommunikationsserver zusammen mit den FDI-Clients unter Verwendung einer OPC UA-Feststellung, wie durch den FDI-Standard verwendet, anmelden können. Durch diese Verfahrensweise bringt der FDI-Server alle Kommunikationsserver in Erfahrung. Er kann dann registrieren, welche der Server auf welcher Maschine laufen. In 7a an exemplary implementation of the proposed integration method for a DMS in a plant automation system is disclosed, wherein in the first step 92 logging on the communication servers is executed, and according to various alternatives, the communication servers may log in together with the FDI clients using an OPC UA determination as used by the FDI standard. By doing so, the FDI server gets to know all communication servers. He can then register which of the servers are running on which machine.

In einer weiteren Implementierung wird ein zentraler Feststellungsprozess ausgeführt, wobei sich der Kommunikationsserver 2 auf einer Maschine bei dem zentralen OPC UA-Feststellungsserver 1 anmeldet, wofür der zentrale Server jedem Kommunikationsserver bekannt sein muss. In another implementation, a central discovery process is performed wherein the communications server 2 logs onto a machine at the central OPC UA discovery server 1, for which the central server must be known to each communications server.

Des Weiteren ist auch ein dezentraler Feststellungsprozess möglich, wobei sich der Kommunikationsserver 2 auf einer Maschine bei dem lokalen OPC UA-Feststellungsserver 2 anmeldet. Dies erfordert keine Konfiguration des Kommunikationsservers. Furthermore, a decentralized determination process is also possible, whereby the communication server 2 logs on to the local OPC UA determination server 2 on a machine. This requires no configuration of the communication server.

Unter Verwendung der IP-Adresse fragt der FDI-Server den OPC UA-Feststellungsserver 2 in dem FDI-Client ab und bringt somit alle lokal laufenden FDI-Kommunikationsserver in Erfahrung. Alternativ kann er den lokalen Feststellungsserver auffordern, die Abfrage auszuführen und in dem aktualisierten Informationsmodell zu lesen. Using the IP address, the FDI server polls the OPC UA discovery server 2 in the FDI client, thus notifying all locally-running FDI communication servers. Alternatively, it may prompt the local discovery server to execute the query and read in the updated information model.

Er kann außerdem die Verfügbarkeit der verbunden Kommunikationsgeräte überprüfen. He can also check the availability of the connected communication devices.

Gemäß 7b schaltet sich der FDI-Client ein 700, und der FDI-Client verbindet sich 710 mit dem FDI-Server 100, wobei sich der Kommunikationsserver 300 zusammen mit den FDI-Clients 200 unter Verwendung einer OPC UA-Feststellung, wie durch den FDI-Standard verwendet, anmeldet, wobei alle lokalen Kommunikationsserver festgestellt werden sollen. Durch diese Verfahrensweise bringt der FDI-Server 100 alle Kommunikationsserver 300 in Erfahrung. Des Weiteren wird registriert, welche der Server 300 auf welcher Maschine 200m, 100m oder 320 laufen, und dementsprechend wird ebenfalls die Verfügbarkeit der verbunden Kommunikationsgeräte überprüft. According to 7b the FDI client turns on 700 and the FDI client connects 710 with the FDI server 100 , where the communication server 300 together with the FDI clients 200 using an OPC UA assert, as used by the FDI standard, with all local communication servers to be detected. This procedure brings the FDI server 100 all communication servers 300 in experience. It also registers which server 300 on which machine 200m . 100m or 320 accordingly, the availability of the connected communication devices is also checked.

Der Feststellungsprozess 720 für lokale Kommunikationsserver kann mindestens eines von Folgenden umfassen:

– explizites Engineering, wie zum Beispiel eine Instanziierung von Kommunikationsserver-Verweisen,
– Anmeldung von Kommunikationsservern auf der Client-Seite, insbesondere innerhalb der lokalen Feststellungsserver,
– Selbstanmeldung der Kommunikationsserver bei einem zentralen Feststellungsserver,
– Abtasten, vom FDI-Server oder vom Feststellungsserver in der Server-Maschine 100m aus, unter Verwendung eines der standardisierten OPC UA-Mechanismen, um lokale Feststellungsserver oder direkt Kommunikationsserver in den Client-Maschinen 100m oder unter Verwendung einer proprietären Verfahrensweise abzufragen, um bei lokal laufenden FDI-Clients auf Client-Maschinen 100m zu überprüfen.

The determination process 720 for local communication servers may include at least one of the following:

Explicit engineering, such as instantiation of communication server references,
- registration of communication servers on the client side, in particular within the local discovery server,
- self-registration of the communication server at a central discovery server,
- Sampling, from the FDI server or from the discovery server in the server machine 100m out, using one of the standardized OPC UA mechanisms, to local discovery servers or directly communication servers in the client machines 100m or polling using a proprietary approach to running local client FDI clients on client machines 100m to check.

Darüber hinaus werden alle festgestellten räumlich abgesetzten Server zugänglich gespeichert 730. In addition, all detected remote servers are stored accessible 730 ,

Des Weiteren wird gemäß 7a in einem weiteren Schritt der Ursprung jeder Kommunikationsanforderung auf den bzw. mit dem Standort jedes Kommunikationsgerätes, dessen Verwendung in Betracht gezogen wird, bezogen und/oder verknüpft und/oder korreliert. Die jeweiligen Informationen werden in einem weiteren Schritt 94 zum intelligenten Richten eingebetteter Kommunikationsanforderungen zu den jeweiligen Kommunikationsservern und/oder -geräten bereitgestellt, und insbesondere können die Informationen für Folgendes, insbesondere zum Ausführen einer regelbasierten Kommunikation, verwendet werden:

Furthermore, according to 7a in a further step, the origin of each communication request relating to the location of each communication device, the use of which is taken into account, and / or linked and / or correlated. The respective information will be in a further step 94 for intelligently directing embedded communication requests to the respective communication servers and / or devices, and in particular the information may be used for the following, in particular for performing rule-based communication:

Des Weiteren wird der Standort der festgestellten Kommunikationsserver und/oder -geräte bestimmt und zugänglich gespeichert, und/oder es wird mindestens zwischen folgenden Standorten unterschieden: Furthermore, the location of the detected communication servers and / or devices is determined and stored accessible, and / or at least one of the following locations is distinguished:

- Control Unit Inside,
- field device interior,
- independent machine,
- FDI server machine,
- FDI client machine.

Des Weiteren werden in einem weiteren Schritt (730 in 7b) alle verfügbaren räumlich abgesetzten Kommunikationsserver in der Server-Maschine festgestellt und bestimmt und/oder gespeichert, insbesondere innerhalb des FDI-Servers oder des lokalen Feststellungsservers. Furthermore, in a further step ( 730 in 7b ) detects and determines and / or stores all available remote communications servers in the server machine, particularly within the FDI server or the local discovery server.

Darüber hinaus ist in 8 ein beispielhaftes DMS gemäß der Erfindung gezeigt, wobei der Feststellungsprozess und/oder der Funktionsmechanismus dargestellt sind. In addition, in 8th an exemplary DMS according to the invention is shown, wherein the determination process and / or the function mechanism are shown.

In realen Umgebungen müssen nicht alle Kommunikationsgeräte eines DMS über den FDI-Server verbunden sein. Für Produktionsanlagenszenarios oder mobile FDI-Clients, wie zum Beispiel handgehaltene Geräte, Notebooks, Mobiltelefone oder Tablet-PCs, werden FSK-Modems mit dem Client verbunden. In real environments, not all communication devices of a DMS need to be connected through the FDI server. For production plant scenarios or mobile FDI clients, such as handheld devices, notebooks, cell phones, or tablet PCs, FSK modems are connected to the client.

In einem üblichen dezentralen Gerätemanagementsystem (Device Management System, DMS) sind die Systemfunktionen über Server- und Client-Maschinen verteilt, die in der Regel räumlich voneinander entfernt sind. Um ein Gerätemanagement in industriellen Produktionsstätten oder auf Mobil-Clients im Feld zu unterstützen, werden zusätzlich zu den Client-Maschinen noch Kommunikationsgeräte wie zum Beispiel HART FSK-Modems benötigt, d. h. die ebenfalls räumlich von dem Server entfernt sind. Falls DMS-Funktionen, wie zum Beispiel gerätespezifische Business-Logik oder Unterstützung für eingebettete Kommunikation, auf dem Server gehostet werden, so müssen die Client-seitigen Kommunikationsgeräte und die Server-seitigen Funktionen – bevorzugt in einer unkomplizierten und zuverlässigen Weise mit einer hohen Qualität von Leistung und Daten – miteinander integriert werden. In a typical distributed device management system (DMS), the system functions are distributed across server and client machines, which are typically spatially distant from one another. In order to support device management in industrial production sites or on mobile clients in the field, in addition to the client machines, communication devices such as HART FSK modems are still needed; H. which are also spatially removed from the server. If DMS functions, such as device-specific business logic or embedded communication support, are hosted on the server, the client-side communication devices and the server-side functions must preferably be in a straightforward and reliable manner with high quality Performance and data - to be integrated with each other.

Das vorgeschlagene Integrationssystem und -verfahren umfasst Verarbeitungsmittel, die auf die grundlegende FDI- und OPC UA-Technologie aufgesetzt ist. Die bereitgestellten Verarbeitungsmittel ermöglichen es der Server, und/oder modernisieren den Server dahingehend, von allen DMS-Maschinen (Clients und Servern) die lokal verfügbaren Kommunikationsgeräte zu erfassen. Dementsprechend veranlasst dies den Server, Kommunikationsanforderungen über jedes geeignete Kommunikationsgerät an ein Feldgerät zu richten, wobei berücksichtigt wird, wo sich Feld- und Kommunikationsgeräte befinden und wer für sie in dem momentanen Geräte-Workflow zuständig ist. Insbesondere erlaubt dies sowohl eine gemeinsame Nutzung von Backbone-Infrastruktur über den Server als auch einen Schutz von Client-seitigen Kommunikationsgeräten vor Verwendung durch andere Clients und führt letztendlich zu einer effizienteren Integration und Netzwerkausnutzung. The proposed integration system and method includes processing means based on basic FDI and OPC UA technology. The processing means provided enable the server and / or modernize the server to capture from all DMS machines (clients and servers) the locally available communication devices. Accordingly, this causes the server to direct communication requests to a field device via any suitable communication device, taking into account where field and communication devices are located and who is responsible for them in the current device workflow. In particular, this allows sharing of backbone infrastructure over the server as well as protection of client-side communication devices from being used by other clients, ultimately leading to more efficient integration and network utilization.

Gemäß dem vorgeschlagenen Integrationssystem und -verfahren werden Verarbeitungsmittel bereitgestellt, die es dem Kommunikationsmanager des FDI-Servers ermöglichen, die „durch die Clients bereitgestellten“ Server als dynamische Kommunikationsgeräte hinzuzufügen. According to the proposed integration system and method, processing means are provided which allow the communication manager of the FDI server to add the "clients provided" servers as dynamic communication devices.

Für den Zweck von Verbindungsanforderungen im Kontext einer Client-Sitzung erhalten die Kommunikationsgeräte von jenem Client eine hohe Priorität, falls mehrere Pfade zu demselben Gerät evaluiert werden müssen. For the purpose of connection requests in the context of a client session, the communication devices of that client receive a high priority if multiple paths to the same device need to be evaluated.

Bei der Handhabung von Kommunikationsanforderungen von einer beliebigen aktiven FDI-Komponente werden mögliche Kommunikationspfade analysiert, und/oder jeder in Frage kommende und/oder mögliche Pfad wird durch Anwenden eines Regelsatzes in Abhängigkeit davon beurteilt, woher die Anforderung kommt und wo der Kommunikationsserver gehostet wird, und/oder wenn die Anforderung von einem FDI-Client kommt, so dürfen nur Kommunikationsserver in der Server-Maschine oder in der Client-Maschine verwendet werden. In handling communication requests from any active FDI component, possible communication paths are analyzed, and / or each candidate and / or possible path is judged by applying a rule set depending on where the request comes from and where the communication server is hosted. and / or if the request comes from an FDI client, only communication servers may be used in the server machine or in the client machine.

Das vorgeschlagene Integrationssystem und -verfahren ermöglicht allgemein Produktionsanlagenszenarios für FDI in einer einfache Weise, so dass keine manuelle Anmeldung von temporären Kommunikationsservern benötigt wird und/oder dass die Verbindung zwischen einem Kommunikationsgerät und einem bereits existierenden Feldgerät zuerst realisiert und später manuell entfernt werden muss. The proposed integration system and method generally enables production facilities scenarios for FDI in a simple manner so that no manual login of temporary communication servers is needed and / or that the connection between a communication device and an existing field device must first be realized and later manually removed.

Claims

An integration system for more efficiently integrating communication devices in a distributed device management system (DMS) comprising various FDI and OPC UA components to be applied to a DMS and / or integrated into a DMS, and providing processing means, in particular at least one detection unit and executable data structures to determine and determine decentralized operable communication servers and / or devices, in particular regardless of their location, so to speak, regardless of whether they are within the components of the DMS, such as the FDI server, the FDI clients and OPC UA discovery servers, or embedded in standalone components in the engineering, control, or field networks.

A system according to claim 1, characterized in that its processing means are based on FDI and OPC UA technology, the processing means and in particular the detection unit of all DMS machines, which means virtually all clients and servers, determining and detecting the locally available communication devices transmit the information to a respective server to enable the server to address communication requests to a field device via any suitable communication device, taking into account where field and communication devices related to the device management clients are and which client and users to them is responsible for the current device workflow.

A system according to any one of the preceding claims, characterized in that access rights management is provided to allow communication requirements to share backbone infrastructure over server-connected or stand-alone communication devices while protecting client-side communication devices, particularly USB fieldbus modems, before use by other clients.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the determining unit and the corresponding mechanism or process provides and / or executes at least one of the following: explicit engineering, such as instantiation of communication server references in the FDI server information model, A scanning from the server, in particular by the FDI server or the discovery server, self-registration of the communication servers with a central discovery server, registration of communication servers on the client side, for example within the local discovery servers.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the processing means and in particular the determination unit determine the location of the detected communication servers and / or devices and remember at least between the following: - control unit interior, - field device interior, - stand-alone machine , - FDI server machine, - FDI client machine.

System according to one of the preceding claims, characterized in that all information about the locally available communication devices are stored in the server machine, in particular within the FDI server or the local discovery server.

System according to one of the preceding claims, characterized in that processing means are provided which enable the communication manager of the DMS to obtain and / or determine the origin of each communication request on the location of each communication device whose use the communication manager is considering link and / or correlate.

A system according to any one of the preceding claims, characterized in that processing means are provided for allowing the DMS communication manager to communicate the information provided for intelligently directing embedded communication requests to the respective communication servers and / or devices, and in particular the information for the following used: - selecting the communication path, in particular including the communication device, - synchronizing the access to communication devices to be shared between all users or clients, - preventing unwanted access to communication devices that are not between all users or clients to be shared, particularly those connected to the remote FDI clients, - balancing communication loads, - prioritizing the communication devices in enumerating multiple possible communication paths, and - prioritizing the communication devices in requesting (time consuming) live lists of communication devices ,

A system according to any one of the preceding claims, characterized in that processing means, in particular a rating unit, are provided for rating the available communication devices, the OPC UA object type supporting the rating of the available communication devices and enforcing the access rights to them for communication devices with a host attribute pointing to the machine on which it is deployed.

System according to one of the preceding claims, characterized in that when handling communication requests from any active FDI component processing means, in particular a pathfinder unit and / or function provided for the communication manager and / or applied to the communication manager, the possible communication paths analyze.

A system according to claim 10, characterized in that the processing means, in particular a pathfinder unit and / or function, are provided to judge each candidate and / or possible path by applying a rule set depending on where the request comes from and where the communication server is hosted, and / or if the request comes from an FDI client, only communication servers in the server machine or in the client machine from which the request originated may be used.

Device management system comprising an integration system according to one of the preceding claims 1 to 11.

An integration method for more efficiently integrating communication devices in a distributed device management system (DMS) comprising various FDI and OPC UA components to be applied to a DMS and / or integrated into a DMS, wherein decentralized operable communication servers and / or devices, in particular regardless of their location, so to speak, regardless of whether they are located within the components of the DMS, such as the FDI server, the FDI clients and OPC UA discovery server, or in stand-alone components in the engineering , Control or field network are embedded, determined and determined.

A method according to claim 13, characterized in that it is based on FDI and OPC UA technology, wherein of all DMS machines, which means virtually all clients and servers, the locally available communication devices are determined and detected and the information to a respective server to enable the server to address communication requests to any field device via any suitable communication device, taking into account where field and communication devices are located and who is responsible for them in the current device workflow, and / or any information via the locally available communication devices in the server machine, in particular within the FDI server or the local discovery server.

Method according to one of the preceding claims 13 and 14, characterized in that the determination mechanism or process provides and / or executes at least one of the following: explicit engineering, such as instantiation of communication server references in the information model of the FDI server, A scanning from the server, in particular by the FDI server or the discovery server, self-registration of the communication servers with a central discovery server, registration of communication servers on the client side, for example within the local discovery servers.

Method according to one of the preceding claims 13 to 15, characterized in that the location of the detected communication servers and / or devices is determined and noted and a distinction at least between - control unit interior, - field device interior, - stand-alone machine, - FDI- Server machine and - FDI client machine is running.

Method according to one of the preceding claims 13 to 16, characterized in that the communications manager of the DMS each communication request to the and to the location of each communication device, pulls the use of the communications manager in consideration relates the origin and / or linked and / or correlated, and / or wherein the communication manager of the DMS provides the information provided for intelligently directing embedded communication requests to the respective communication servers and / or devices, and in particular the information may be used for: selecting the communication path, in particular including the communication device, synchronizing access to communication devices to be shared, Preventing unwanted access to communication devices that are not to be shared, in particular those connected to the remote FDI clients, - balancing communication loads, - prioritizing communication devices when enumerating multiple possible communication paths, and - prioritizing communication devices when requesting ( time-consuming) live lists of communication devices.

Method according to one of the preceding claims 13 to 17, characterized in that a rating of the available communication devices is made and / or executed, wherein to support the rating of the available communication devices and to enforce the access rights to them the OPC UA object type for communication devices with a Host attribute is extended, which refers to the machine on which it is used, and / or in the handling of communication requests from an active FDI component possible communication paths are analyzed and / or any candidate and / or possible path through Applying a rule set depending on where the request comes from and where the communication server is hosted and / or when the request comes from an FDI client, only communication servers may be used in the server machine or in the client machine ,